Лабораторная работа 2 измерение удельной теплоемкости твердого тела металлический цилиндр

8 класс

Лабораторная работа №2
Измерение удельной теплоемкости твердого тела

Цель работы

Определить удельную теплоёмкость металлического цилиндра.

Приборы и материалы

Стакан с водой, калориметр, термометр, весы, гири, металлический цилиндр на нити, сосуд с горячей водой.

Указания к работе

1. Налейте в калориметр воду массой 100 — 150 г комнатной температуры. Измерьте температуру воды.

2. Нагрейте цилиндр в сосуде с горячей водой. Измерьте её температуру (эта температура и будет начальной температурой цилиндра). Затем опустите его в калориметр с водой.

3. Измерьте температуру воды в калориметре после опускания цилиндра.

4. С помощью весов определите массу металлического цилиндра, предварительно обсушив его.

5. Все данные измерений запишите в таблицу.

а) количество теплоты Q₁, которое получила вода при нагревании:

Q₁ = c₁m₁(t — t₁),

c₁ — удельная теплоёмкость воды;

б) количество теплоты Q₂, отданное металлическим цилиндром при охлаждении:

Q₂ = c₂m₂(t₂ — t),

c₂ — удельная теплоёмкость вещества цилиндра, значение которой надо определить.

Зная, что количество теплоты, полученное водой при нагревании, равно количеству теплоты, отданному цилиндром при охлаждении, можно записать:

Q₁ = Q₂ = c₁m₁(t — t₁) = c₂m₂(t₂ — t).

В полученном уравнении неизвестной величиной является удельная теплоемкость c₂; . Подставив в уравнение значения величин, измеренных на опыте, вычислите c₂ — удельную теплоёмкость вещества, из которого изготовлен цилиндр. Сравните её с табличным значением.

Источник

Решебник по физике 8 класс Перышкин: задания и параграфы, проверь себя 1-4, лабораторные работы 1-11

Лабораторная работа 2.

Измерение удельной теплоемкости твердого тела

Цель работы: определить удельную теплоемкость металлического цилиндра. Приборы и материалы, стакан с водой, калориметр, термометр, весы, гири, металлический цилиндр на нити, сосуд с горячей водой.

1. Нальем в калориметр воду массой 0,012 кг, и измерим ее температуру (20 градусов).

2. Нагреем цилиндр в сосуде с горячей водой. Измерим температуру воды (70 градусов) и отпустим цилиндр в колориметр с холодной водой.

3. Немного подождем и измерим температуру воды в калориметре (30 градусов).

4. Вытащим цилиндр из калориметра, обсушим его и измерим его массу на весах (0,140 кг).

5. Все результаты измерений занесем в таблицу и рассчитаем удельну теплоемкость металлического цилиндра.

Масса воды в калориметре m1, кг

Начальная температура воды t1, °C

Масса цилиндра m2, кг

Начальная температура цилиндра t2, °C

Общая температура воды и цилиндра t, °C

Масса воды в калориметре	Начальная температура воды	Масса цилиндра кг	Начальная температура цилиндра	Общая температура воды и цилиндра
0,120	20	0,140	70	30

Вычислим удельную теплоемкость металлического цилиндра по формуле:

Где с₂ – удельная теплоемкость металлического цилиндра: с₁ = 4200 * Дж/кг 0 С – удельная теплоемкость воды; m₁ – масса воды в калорифере; t – температура нагретой цилиндром воды в калорифере; t₁ – температура холодной воды; m₂ – масса металлического цилиндра; t₂ – температура нагретого металлического цилиндра.

Выводы: Удельная теплоемкость металлического цилиндра равна 878 Дж/кг С, что близко к значению удельной теплоемкости для алюминия. Полученное значение несколько меньше табличного, что связано с невысокой точностью приборов и наличием теплообмена.

Шаблоны Инстаграм БЕСПЛАТНО

Хотите получить БЕСПЛАТНЫЙ набор шаблонов для красивого Инстаграма?

Напишите моему чат-помощнику в Telegram ниже 👇

Вы получите: 🎭 Бесплатные шаблоны «Bezh», «Akvarel», «Gold»

или пишите «Хочу бесплатные шаблоны» в директ Инстаграм @shablonoved.ru

Шаблоны Инстаграм БЕСПЛАТНО

Хотите получить БЕСПЛАТНЫЙ набор шаблонов для красивого Инстаграма?

Напишите моему чат-помощнику в Telegram ниже 👇

Вы получите: 🎭 Бесплатные шаблоны «Bezh», «Akvarel», «Gold»

Источник

Урок 7. Лабораторная работа № 2 «Измерение удельной теплоемкости твердого тела»

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Урок 7. Лабораторная работа № 2 «Измерение удельной теплоемкости твердого тела»

Цель урока: Научить учащихся определять теплоемкость металлического цилиндра.

Оборудование: стакан с водой; калориметр; термометр; весы с разновесами; металлический цилиндр на нити.

1. Организационный момент. Приветствие. Выявление отсутствующих.

2. Актуализация опорных знаний. Повторение ранее изученного материала.

Что такое внутрення энергия?

От чего зависит внутрення энергия?

Одинаковы ли понятия механическая и внутреняя энергия?

Как можно изменить внутреннюю энергию? – совершением работы и теплопередачей.

Что такое теплопередача? Указанные процессы делятся на три вида, на какие?

Что такое теплопроводность? Теплопроводность – это явление, при котором энергия передаётся от одной части тела к другой посредством движения частиц или при непосредственном контакте двух тел.

Обыкновенный или пористый кирпич обеспечивает лучшую теплоизоляцию здания? — В пористых кирпичах есть поры, заполненные воздухом.

Что такое количество теплоты? Количество теплоты – это физическая велична, значение которой рано энергии получаемой или отдаваемой телом в процессе теплопередачи.

Обозначается Q , [ Q ]=[Дж]. Кроме Джоуля, который является единицей СИ, используется ещё одна единица измерения количества теплоты – калория (переводится как «жар», «тепло»).

Что такое с? Удельная теплоемкость показывает сколько количества тепла необходимо передать веществу массой 1 кг, чтобы нагреть его на 1°С.

Уравнение теплового баланса? Если мы говорим о системе тел, одно из которых отдает тепло, а другое получает, то вводится уравнение теплового баланса.

Суммарное количество теплоты, отданное более нагретыми теломи системе равно суммарному количеству теплоты, полученное менее нагретыми телами этой системы + + … + = + + … + или Q ₁ = Q ₂

3.Лабораторная работа №2. ( учебник А.В. Перышкин, стр.221).

Цель работы определить удельную теплоемкость вещества опытным путем. Мы рассмотрим определение теплоемкости на примере твердого тела – металлического цилиндра. Учащиеся должны соблюдать правила тех. безопасности. Аккуратно работать с оборудованием.

Цель работы: определить удельную теплоемкость металлического цилиндра.

Приборы и материалы: металлический цилиндр на нити, стакан с горячей и стакан с холодной водой, термометр, весы, калориметр. Во многих опытах по изучению тепловых явлений применяют калориметр – устройство, состоящее из двух сосудов (стаканов), размещенных один в другом и разделенных воздушной прослойкой.

Из-за слабой теплопроводности воздуха и благодаря небольшому расстоянию между внутренним и внешним сосудами, что обеспечивает отсутствие конвекционных потоков, в калориметре теплообмен с окружающей средой значительно уменьшается.

1. Налить в калориметр воду массой 100 – 150 г комнатной темп6ературы. Измеряем ее температуру.

2. Поместим металлический цилиндр в стакан с горячей водой и измерим термометром ее температуру, она будет равняться температуре цилиндра ( эта температура и будет начальной температурой цилиндра), т. к. через определенное время температура воды и цилиндра сравняются.

3. После этого помещаем привязанный на нитке цилиндр в калориметр с холодной водой и, помешивая в нем воду термометром, измеряем установившуюся в результате теплообмена температуру.

Обработка данных и вычисление результата:

Измеренная установившаяся конечная температура в калориметре и остальные данные позволят нам рассчитать удельную теплоемкость металла, из которого изготовлен цилиндр. Вычислять искомую величину мы будем исходя из того, что, остывая, цилиндр отдает ровно такое же количество теплоты, что и получает вода при нагревании, происходит так называемый теплообмен.

Соответственно получаем следующие уравнения. Для нагрева воды количество теплоты:

, где:

удельная теплоемкость воды (табличная величина), ;

масса воды, которую можно определить с помощью весов, кг;

конечная температура воды и цилиндра, измеренная с помощью термометра, o ;

начальная температура холодной воды, измеренная с помощью термометра, o .

Для остывания металлического цилиндра количество теплоты:

, где:

удельная теплоемкость металла, из которого изготовлен цилиндр (искомая величина), ;

масса цилиндра, которую можно определить с помощью весов, кг;

температура горячей воды и, соответственно, начальная температура цилиндра, измеренная с помощью термометра, o ;

конечная температура воды и цилиндра, измеренная с помощью термометра, o .

Замечание . В обеих формулах мы вычитаем из большей температуры меньшую для определения положительного значения количества теплоты.

Как было указано ранее, из-за процесса теплообмена между холодной водой и металлическим цилиндром их количества теплоты равны:

.

Следовательно, удельная теплоемкость материала цилиндра:

Вывод: Сделайте вывод, в котором укажите, какую физическую величину вы сегодня определяли, какой результат получили, какие факторы могли повлиять на точность полученного результата. Запишите физический смысл определяемой величины.

Вычисленное значение удельной теплоемкости материала цилиндра . Экспериментально полученное значение несколько меньше полученного из таблицы. С чем это связано?

4. Закрепление изученного материала.

1. На каком из этапов проведения лабораторной работы есть вероятность получить наибольшую погрешность измерений?

2. Какими должны быть материалы и устройство калориметра для получения наиболее точных результатов измерений?

3. Предложите свою методику измерения удельной теплоемкости жидкости.

5. Рефлексия. Ч ему вы сегодня научились на уроке и что узнали нового?

6. Домашнее задание. Повторение параграфов 8,9.

Источник

Лабораторная работа № 2. 8 класс

Инструкция лабораторной работы №2. 8 класс.Измерение удельной теплоемкости твердого тела.

Цель работы: экспериментальное определение удельной теплоемкости твердого тела (металлического цилиндра)

Просмотр содержимого документа
«Лабораторная работа № 2. 8 класс»

Измерение удельной теплоемкости твердого тела.

Цель работы: экспериментальное определение удельной теплоемкости твердого тела (металлического цилиндра)

Приборы и материалы: калориметр или два сосуда, которые можно вставить один в другой, измерительный цилиндр (мензурка), термометр, стакан с водой, весы с разновесами, цилиндр металлический с нитью, сосуд с горячей водой.

Инструкция по технике безопасности при выполнении лабораторной работы.
Будьте внимательны и дисциплинированны, точно выполняйте указания учителя.
Не приступайте к выполнению работы без разрешения учителя.
При работе с приборами из стекла соблюдайте особую осторожность.
Проверьте целостность стеклянной посуды, не ставьте ее на край стола.
Если все же произошла «авария», осколки стекла нельзя стряхивать со стола руками, сметайте их щеткой. Обратитесь за помощью к учителю или лаборанту.
Соблюдайте осторожность при работе с горячей водой.

1.Определим массу (m₁) и температуру (t₁) холодной воды.

2. С помощью весов определим массу металлического цилиндра (m₂).

3. Опустим цилиндр в калориметр с горячей водой. Измерим ее температуру (t₂ -эта температура и будет начальной температурой цилиндра).

4. После этого по­ме­ща­ем ци­линдр в хо­лод­ную воду и, по­ме­ши­вая воду тер­мо­мет­ром, из­ме­ря­ем уста­но­вив­шу­ю­ся в ре­зуль­та­те теп­ло­об­ме­на тем­пе­ра­ту­ру ( t — общая температура воды и цилиндра).

Источник